Die Rolle des Stammzellfaktors tatsf1 in der Gehirnentwicklung von Maus und Mensch

• Antragstellerin: Dr. Nina Stephanie Corsini
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253283565

Stammzellen zeichnen sich durch zwei erstaunliche Faehigkeiten aus: sie können sich nahezu unbegrenzt vermehren und sie können sich in mehrere Zelltypen differenzieren. Sowohl die Vermehrung als auch die Differenzierung von Stammzellen muss streng kontrolliert werden, denn falls dies nicht gelingt, kann das schwerwiegende Konsequenzen haben. Vermehren sich Stammzellen unkontrolliert kann dies zur Entstehung von Tumoren führen, differenzieren sich andererseits zu viele Stammzellen in andere Zelltypen kommt es zum Verlust von Stammzellen und auch das kann Ursache von Krankheiten sein. Aus den genannten Gründen ist es äusserst wichtig zu verstehen, wie und vorallem durch welche Faktoren die Vermehrung und Differenzierung von Stammzellen reguliert wird. Das Protein tatsf1 reguliert die Vermehrung und Differenzierung von Stammzellen im Gehirn von Drosophila melanogaster. In unseren Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass tatsf1 eine wichtige Rolle in emybronalen Stammzellen spielt: Fehlt tatsf1 können sich embyronale Stammzellen nicht mehr zu neuronalen Zellen differenzieren. Des weiteren zeigen unsere Resultate, dass tatsf1 in einem Komplex mit anderen Proteinen agiert, die essentiell für das Spleissen and die Transkription sind. Einer der Interaktionspartner von tatsf1 ist von grosser Wichtigkeit für die Entwicklung des menschlichen Gehirns. Patienten, die eine Mutation in diesem Faktor tragen, leiden unter Mikrozephalie, d.h. sie haben ein stark verkleinertes Gehirn. Zusammenfassend weisen unsere bisherigen Erkenntnisse darauf hin, dass tatsf1 eine wichtige Rolle nicht nur in embyronalen Stammzellen, sondern auch bei der Gehirnentwicklung spielen könnte. Im von der DFG gefoerderten Zeitraum plane ich daher die Rolle von tatsf1 in der Gehirnentwicklung der Maus und des Menschen zu untersuchen. Für die Studien an der Mause werde ich ein von mir entwickeltes genetisch veraendertes Mausmodell verwenden. Für die Studien am menschlichen Gehirn verwende ich ein von unserem Labor neuentwickeltes System, die zerebralen Organoide. Dabei handelt es sich um menschlisches Hirngewebe das aus Stammzellen gezuechtet wird und in einem 3D Verband vergleichbar mit einem menschlischen Mini-Gehirn heranwaechst. Die Kombination dieser Methoden erlaubt es nicht nur herauszufinden, inwiefern die Mechanismen der Gehirnentwickung von der Fliege über die Maus zum Menschen konserviert sind, sie erlaubt uns auch neue Erkenntnisse über die Entstehung der Mikrozephalie zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Österreich
• Gastgeber: Professor Dr. Jürgen Knoblich